魯科化學(xué)必修材料家族中的元素鋁金屬材料時PPT課件

1、第1頁/共39頁第2頁/共39頁第3頁/共39頁(1)等量的鋁分別與足量鹽酸和等量的鋁分別與足量鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的體積比為溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的體積比為11。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的體積比為溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的體積比為13。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比介于溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比介于13和和11之間時，有：之間時，有：鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足，鋁與鹽酸反應(yīng)時，鋁過量而鹽酸不足，鋁與鋁與NaOH溶液反應(yīng)時鋁不足而溶液

2、反應(yīng)時鋁不足而NaOH過量。過量。第4頁/共39頁第5頁/共39頁(1)Al3Al(OH)3或或Al(OH)4。與弱堿與弱堿(如氨水如氨水)或少量強堿反應(yīng)生成或少量強堿反應(yīng)生成Al(OH)3。Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33OH=Al(OH)3與過量強堿反應(yīng)生成與過量強堿反應(yīng)生成Al(OH)4。Al34OH=Al(OH)4第6頁/共39頁(2)Al(OH)3Al3或或Al(OH)4。與強酸反應(yīng)生成與強酸反應(yīng)生成Al3。Al(OH)33H=Al33H2O與強堿反應(yīng)生成與強堿反應(yīng)生成Al(OH)4。Al(OH)3OH=Al(OH)4第7頁/共39頁(3)Al(OH)4Al(OH)

3、3或或Al3。與弱酸與弱酸(如碳酸如碳酸)或少量強酸反應(yīng)生成或少量強酸反應(yīng)生成Al(OH)3。Al(OH)4CO2(過量過量)=Al(OH)3 HCO或或2Al(OH)4CO2(少量少量)=2Al(OH)3 COH2OAl(OH)4H(少量少量)=Al(OH)3H2O與過量強酸反應(yīng)生成與過量強酸反應(yīng)生成Al3。Al(OH)44H=Al34H2O與鋁鹽反應(yīng)生成與鋁鹽反應(yīng)生成Al(OH)3。3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3第8頁/共39頁A、B、C、D、E五種化合物，均含有某種常見金屬元素，五種化合物，均含有某種常見金屬元素，A中又含有鉀元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中中又含有鉀元素，它

4、們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A為澄清溶液，為澄清溶液，C為難溶的具有兩性的白色固體，為難溶的具有兩性的白色固體，E則易溶于水。則易溶于水。第9頁/共39頁(1)寫出化學(xué)式。寫出化學(xué)式。A_，C_，D_，E_。第10頁/共39頁第11頁/共39頁第12頁/共39頁第13頁/共39頁硝酸硝酸稀鹽酸稀鹽酸氨水氨水氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液CO2(1)方案一中加入的堿最好是方案一中加入的堿最好是_，離子方程式是，離子方程式是_。方案二中的酸最好是通入方案二中的酸最好是通入_，離子方程，離子方程_。第14頁/共39頁 (2)若三種方案中所用試劑都是鋁，稀鹽酸，氫氧化鈉溶液，制取若三種方案中所用試劑都是鋁，稀

5、鹽酸，氫氧化鈉溶液，制取1 mol Al(OH)3，完成表格內(nèi)容：，完成表格內(nèi)容：第15頁/共39頁(3)綜合比較三個用鋁屑制取綜合比較三個用鋁屑制取Al(OH)3方案，你認(rèn)為哪種方案最好？原因是什么？方案，你認(rèn)為哪種方案最好？原因是什么？_。第16頁/共39頁第17頁/共39頁(3)從操作上分析從操作上分析，方案一中方案一中NaOH的量和方案二中鹽酸的量不易控制；從原料消耗上分析的量和方案二中鹽酸的量不易控制；從原料消耗上分析，方案三最少方案三最少，方案一最多。方案一最多。答案：答案：(1)NH3H2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NH過量的過量的CO2Al(OH)4CO2(足足)=

6、Al(OH)3HCO或或2Al(OH)4CO2(不足不足)=2Al(OH)3COH2O(2)方案一：方案一：3 mol3 mol方案二：方案二：1 mol1 mol方案三：方案三： mol mol(3)方案三最好，因為該方案易操作并節(jié)約鹽酸和氫氧化鈉方案三最好，因為該方案易操作并節(jié)約鹽酸和氫氧化鈉第18頁/共39頁甲、乙兩燒杯中各盛有甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為V(甲甲)V(乙乙)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為

7、，則加入鋁粉的質(zhì)量為()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g第19頁/共39頁解析：解析：其反應(yīng)原理分別為：其反應(yīng)原理分別為：2Al6HCl=2AlCl33H2；2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2?？梢姰?dāng)參加反應(yīng)的?？梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時的物質(zhì)的量一樣多時，產(chǎn)生產(chǎn)生H2的體積比是的體積比是13，而題設(shè)條件體積比為而題設(shè)條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對而對NaOH來說是不足的。來說是不足的。第20頁/共39頁2Al6HCl=2AlCl33H26 mol3 mol3 m

8、olL10.1 L0.15 mol則則Al與與NaOH反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的H2為為0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2227 g3 mol54 g0.3 mol即投入的鋁粉為即投入的鋁粉為5.4 g。答案：答案：A第21頁/共39頁 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩個燒杯中，各加等物質(zhì)的量的鋁，生成氫氣的體積比為等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩個燒杯中，各加等物質(zhì)的量的鋁，生成氫氣的體積比為56，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是(B)

9、A甲、乙中都是鋁過量甲、乙中都是鋁過量B甲中鋁過量、乙中堿過量甲中鋁過量、乙中堿過量C甲中酸過量、乙中鋁過量甲中酸過量、乙中鋁過量D甲中酸過量、乙中堿過量甲中酸過量、乙中堿過量第22頁/共39頁解析：解析：發(fā)生反應(yīng)有：發(fā)生反應(yīng)有：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2；2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，討論：討論：(1)若酸堿均過量若酸堿均過量，則產(chǎn)生的氫氣取決于鋁則產(chǎn)生的氫氣取決于鋁，鋁的質(zhì)量相同鋁的質(zhì)量相同，所以氫氣體積比所以氫氣體積比11。(2)若酸堿均不夠若酸堿均不夠，產(chǎn)生的氫氣取決于酸堿產(chǎn)生的氫氣取決于酸堿，根據(jù)方程式根據(jù)方程式，酸堿產(chǎn)生氫氣的體積比為酸堿產(chǎn)生氫氣

10、的體積比為23。(3)現(xiàn)在生成氫氣的體積比是現(xiàn)在生成氫氣的體積比是56，處于處于 23和和11之間之間，由于鋁消耗硫酸量大于堿由于鋁消耗硫酸量大于堿，此時鋁對于酸過量而對于堿不足。，此時鋁對于酸過量而對于堿不足。第23頁/共39頁第24頁/共39頁第25頁/共39頁第26頁/共39頁3.滴加過程中鋁元素的存在形式分析。滴加過程中鋁元素的存在形式分析。(1)向向1 L 1 molL1的的AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液。溶液。第27頁/共39頁(2)向向1 L 1 molL1的的NaAl(OH)4溶液中滴加稀鹽酸。溶液中滴加稀鹽酸。第28頁/共39頁 特別提醒：特別提醒：(1)NaOH

11、溶液和溶液和AlCl3溶液滴加順序不同溶液滴加順序不同，則現(xiàn)象不同則現(xiàn)象不同，可以用互滴的方法鑒別這兩種溶液可以用互滴的方法鑒別這兩種溶液，同理同理，稀鹽酸和稀鹽酸和NaAl(OH)4溶液也可這樣鑒別。溶液也可這樣鑒別。(2)向鋁鹽中滴強堿溶液向鋁鹽中滴強堿溶液，若已知生成的若已知生成的Al(OH)3沉淀的量沉淀的量，只要沉淀量不為最大值和零只要沉淀量不為最大值和零，消耗消耗OH的量有兩種可能。的量有兩種可能。第29頁/共39頁若若OH不足不足，消耗消耗n(OH)nAl(OH)3。若若OH足量足量，消耗消耗OH共有兩步：共有兩步：將將Al3全部轉(zhuǎn)化為全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀：沉淀：Al33

12、OHAl(OH)3(最大值最大值)，再反應(yīng)掉部分再反應(yīng)掉部分Al(OH)3：Al(OH)3(反應(yīng)反應(yīng))OHAl(OH)4。第30頁/共39頁向向20 mL AlCl3溶液中滴入溶液中滴入2 molL1NaOH溶液時，沉淀質(zhì)量與所滴加溶液時，沉淀質(zhì)量與所滴加NaOH溶液體積溶液體積(mL)關(guān)系如圖所示：關(guān)系如圖所示：第31頁/共39頁(1)圖中圖中A點表示的意義是點表示的意義是_。(2)圖中圖中B點表示的意義是點表示的意義是_。(3)上述兩步用總的離子方程式可表示為上述兩步用總的離子方程式可表示為_。(4)假設(shè)溶液中有假設(shè)溶液中有0.39 g Al(OH)3沉淀，則此時用去沉淀，則此時用去NaO

13、H溶液體積為溶液體積為_。第32頁/共39頁解析：解析：把把NaOH溶液滴入溶液滴入AlCl3溶液中溶液中，先產(chǎn)生先產(chǎn)生Al(OH)3 沉淀沉淀，其質(zhì)量最大值為其質(zhì)量最大值為A點點，然后全部消失溶解然后全部消失溶解(B點點)。其總反應(yīng)的離子方程式為。其總反應(yīng)的離子方程式為Al34OH=Al(OH)4。當(dāng)有。當(dāng)有0.39 g Al(OH)3沉淀生成時有兩種情況沉淀生成時有兩種情況，AlCl3過量過量，加入的加入的NaOH使使Al3部分產(chǎn)生沉淀部分產(chǎn)生沉淀，通過通過Al33OH=Al(OH)3可計算出沉淀：可計算出沉淀：n(NaOH)3nAl(OH)30.015 mol，V(NaOH)0.0075

14、 L。第33頁/共39頁NaOH過量過量，使生成的使生成的Al(OH)3部分溶解后剩余部分溶解后剩余0.39 g。AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl3 mol1 moln1(NaOH)0.01 moln1(NaOH)0.03 mol，第34頁/共39頁Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)41 mol1mol0005 moln2(NaOH)n2(NaOH)0.005 mol，共消耗共消耗NaOH 0.035 mol。V(NaOH)0.0175 L。答案：答案：(1)沉淀質(zhì)量最大值沉淀質(zhì)量最大值(2)沉淀完全消失沉淀完全消失(3)Al34OH=Al(OH)4(4)7.5 mL或或17.5 mL第35頁/共39頁 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3在在Al2(SO4 )3和和MgSO4的混合溶液中，滴加的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入溶液，生成沉淀的量與滴入 NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，則原混合液中溶液的體積關(guān)系如圖所示，則原混合液中 Al2(SO4)3與與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為的物質(zhì)的量濃度之比為(D) A61B31C21D12第36頁/共39頁解析：解析：據(jù)圖示據(jù)圖示，V(NaOH)為為5060 mL時發(fā)生反應(yīng)時發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3